钢轨接触焊焊缝超声波自动化探伤技术研究
钢轨焊接接头圆弧区域超声爬波探伤技术应用
钢轨焊接接头圆弧区域超声爬波探伤技术应用摘要：钢轨焊接接头是铁路无缝线路的重要组成部分，无损检测是保障其产品质量和安全运用的重要技术手段。
由于焊接工艺的限制，钢轨焊接接头处容易出现短波几何不平顺，这会显著地加剧钢轨焊接接头区域的轮轨相互作用。
在轮轨接触荷载循环往复作用下，钢轨焊接接头处容易出现疲劳裂纹，严重制约着钢轨的服役寿命与行车安全。
国内外主要采用常规超声波探伤技术，但头腰和腰底圆弧区域受结构影响，伤损检出难度极大。
一方面，超声波在该区域散射严重，伤损反射能量难以集中；另一方面，该区域反射波弱化，甚至不显示。
目前，头腰和腰底圆弧区域的疲劳伤损已成为钢轨焊接接头折断的主要伤损类型之一。
为了解决头腰和腰底圆弧区域的疲劳伤损检测难题，研究利用超声爬波，检测钢轨焊接接头圆弧区域可行性。
基于此，本篇文章对钢轨焊接接头圆弧区域超声爬波探伤技术应用进行研究，以供参考。
关键词：钢轨焊接接头；圆弧区域；超声爬波探伤技术应用；引言钢轨铝热焊焊接技术是铁路无缝线路钢轨焊接的重要焊接技术之一，特点是焊接方法相对简单、作业时间短、焊接占用空间小。
钢轨铝热焊接目前应用在联合接头、辙岔、锁定焊、既有线应力放散、断轨抢修和日常换轨等工作中。
铝热焊接及打磨完成后，需要在接头冷却至40℃或降至自然轨温后进行超声波探伤。
超声波探伤作为检验铝热焊接接头质量的一种方法，通过观察反射波形及对比DAC曲线能有效检测出接头中存在的伤损及缺陷。
DAC曲线即距离-波幅曲线，是描述某一特定规则反射体的回波高度随距离变化的曲线，在斜探头探伤时，由于横波声场的理论推导计算非常复杂，也不成熟，常利用距离-波幅曲线来对缺陷定量和评价。
近期某单位在探伤作业过程中发现铝热焊接头轨头熔合线处存在异常反射波，对反射波进行磁粉探伤、显微组织观察、热处理等试验分析，结果显示：异常反射波处未发现缺陷，反射波是由于接头熔合线处粗大且不均匀的晶粒内部存在晶体学各向异性，造成声阻抗的变，在超声波探伤灵敏度较高的情况下产生的。
铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器分析
铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器分析摘要：在我国铁路运输过程中，钢轨便携式检测仪对于保证运输的安全性具有非常重要的意义。
钢轨便携式检测仪自主化超声系统在硬件设计、软件信息处理、伤损识别、辅助设计等多个层面都可以被应用。
随着技术水平的提升，相关检测设备也在不断增多，提升了自主化超声系统在钢轨便携式检测仪中的应用效果，对其拓展使用频率，保证铁路运行的稳定性和安稳性等发挥了非常重要的作用。
基于此，本篇文章对铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器进行研究，以供参考。
关键词：铁路钢轨焊缝；超声波；探伤技术；便携式检测仪器引言在铁路运营中，钢轨起着支撑列车的作用。
在列车运行过程中，钢轨不断受到摩擦、挤压、弯曲和冲击作用，再加上钢轨内部隐藏的核伤，会导致钢轨突然断裂，可能造成脱轨、倾覆等重大事故的产生。
因此，铁路系统要求定期对在役钢轨进行检测，以降低事故发生几率。
本文针对在役钢轨可能出现的断轨、裂缝、核伤等情况，利用超声波技术设计一款钢轨无损检测系统。
超声波试验是通过电脉冲激发换能器的超声波测压器，使其发出超声波。
定向发射的超声波束会传播到要测量的零件中，并在遇到缺陷时进行反射、传递和衰减。
利用超声波反射和传输特性，通过接收回波信号对损伤进行评估。
1探伤原理探伤是一种非破坏性检测方法，能够在不损伤被测件的前提下掌握其内部质量情况。
在探伤技术体系中，超声波检测技术已取得广泛应用，其依托于超声波的传播原理，在传播途径中遇界面时将发生反射，并由指定装置接收反射波，从而以此来揭露被测件的内部缺陷。
当前，超声波探伤原理包含如下三类：（1）脉冲反射检测原理。
超声波向被测件发射超声波，在传播途中若遇两种介质不同的交界面，则会出现反射现象；由于其仅需配置一个探头即可，因此可实现同步接收。
（2）脉冲投射检测原理。
在被测件的两侧分别设置发射探头和接收探头，通过脉冲波穿透被测件而实现检测。
（3）共振法检测原理。
被测件的厚度为关键参数，在该值达到超声波半波长的整数倍时，便会发生共振；在此基础上，可通过确定相邻共振差而得到工件厚度；同时能根据厚度来判断工件内部质量是否存在缺陷。
钢轨接触焊接头超声波探伤方法
钢轨接触焊接头超声波探伤方法摘要：我国铁路已经进入了高速铁路时代，速度快、交通量大，对线路的维护和检测提出了更高的要求。
钢轨探伤技术由于无损伤、灵敏度高、响应快等优点，在线路维修检测领域得到广泛应用。
无损检测是钢轨现场焊接中最重要的检测方法。
如何准确地确定焊接损伤，不仅关系到焊接质量的控制，而且关系到生产成本的控制和项目效益的提高。
关键词：接触焊接头；超声波探伤；仪器调试；探头选择；探伤方式一、钢轨现场焊接头缺陷的形成机理钢轨现场焊接分为闪光焊、气压焊、铝热焊三种，两种不同的焊接方法，各具有其独特的优点。
但由于焊接工艺、材料、机械设备、工人操作及环境气候等因素的影响，经常会出现一些焊接缺陷，而三种焊接方法形成缺陷的机理又各有不同。
二、设备选择和调试1.探头选择。
①无双峰和波形抖动现象；②探头前沿长度应能满足探伤扫查范围的需要；③回波频率≥４MHZ、回波频率误差≤10％；④折射角度误差：在37°～45°时，误差≤1.5°，折射角≥60°时，误差≤２°；⑤横波探头分辨率≥22dB、横波单探头始脉冲宽度≤20ｍｍ；⑥相对灵敏度，纵波直探头≥55dB、横波探头≥60dB（Ｒ100圆弧面）；⑦组合或陈列探头：各子探头入射点相对偏差≤２ｍｍ，各子探头分段扫查相对偏差≤４dB。
2.仪器调试。
仪器调试必须做到100％的准确，尤其是关键指标，如水平线性、角度、测距、垂直线性等。
常用的钢轨焊缝单探头探伤的角度有Ｋ０.５、Ｋ0.8、Ｋ１、Ｋ２．５、Ｋ３、０°，双探头探伤的有双Ｋ１、双Ｋ０.8。
仪器调试使用探头必需与探伤使用探头一致，否则会造成伤损计量上的错判漏判。
（１）轨头及轨底用≥Ｋ２的斜探头，深度调节为60ｍｍ；（２）轨腰轨底用Ｋ１、Ｋ０.８及０°探头，深度调节为２００ｍｍ；（３）灵敏度参照ＴＢ／Ｔ2658.21－2007标准设置，并把每一组的探头对应探伤仪的灵敏度＋６dB后存档并标上相应的记点，以利现场探伤工作时随时提取进行准确的探伤扫查和伤损判定。
钢轨焊缝超声波探伤方法的研究与应用
钢轨焊缝超声波探伤方法的研究与应用发布时间：2021-10-23T19:31:26.383Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：单兵兵[导读] 摘要：高速铁路线路要求有着足够的平滑，但是因为铁路钢轨都是分段进行铺设的，钢轨之间出现较大的焊缝。
中国铁路北京局集团有限公司石家庄工务段河北石家庄 050091摘要：高速铁路线路要求有着足够的平滑，但是因为铁路钢轨都是分段进行铺设的，钢轨之间出现较大的焊缝。
钢轨的焊缝要比钢轨自身力学指标要低一个等级，所以钢轨焊缝的位置极易产生缺陷，提高断轨概率。
超声波的探伤主要是全新无损检测技术，经过对其合理应用可以找出钢轨焊缝缺陷问题，尽可能的保证其列车运行安全。
基于此本文主要从作者实际工作经验入手，分析钢轨焊缝超声波探伤方法，希望对有关从业人员带来帮助。
关键词：钢轨焊缝；超声波探伤技术；应用前言无缝线路的钢轨主要是因为消除钢轨衔接缝隙，所以能够提高列车的行驶舒适度、安全性，对其车轮、线路的维护成本进行降低，这就是高速铁路安全运行的关键基础。
在钢轨焊接过程中，因为焊接方法、材料和工艺方面的差异性，焊缝经常会出现一些缺陷问题，若是不对其缺陷及时检测，就会在后续使用过程中产生疲劳裂纹，致使钢轨的折断。
结合有关调查分析得知，近些年我国大约就有三分之二的断轨都是发生在焊缝、焊缝热影响区部位，还需要全面做好焊缝位置探伤处理，确定出其缺陷部位，及时采取合理措施进行防护。
1 超声波探伤技术的分析超声波的探伤技术主要是一种无损探伤方法，在不损坏其工件、原材料的状态下，对被检测工件表面、内部缺陷进行检测。
在使用超声波探伤的时候，依据其缺陷形状把缺陷进行划分为体积状的缺陷、平面缺陷。
体积状的缺陷主要是有夹杂、疏松、缩孔和过烧等的问题。
平面缺陷则是包含了灰斑、光斑、裂纹、未焊透和疲劳裂纹等。
焊缝体积状的缺陷更容易进行探测到，这些缺陷没有明显的方向性，经过射入超声波，遇到焊缝缺陷都会以不同形式的反射波，出现声波峰值，这就表示出缺陷存在着一定问题。
钢轨母材超声波探伤方法探讨研究
钢轨母材超声波探伤方法探讨研究摘要：近些年来，我国社会经济水平有着较大的提升，铁路建设也有了很大的改变，其中钢轨铺设是铁路建设中非常关键的内容。
在进行钢轨铺设施工作业时，必须要严格控制钢轨母材质量，因为在具体的使用过程中，钢轨会发生不同程度的裂缝与磨损等现象，需要重视钢轨探伤工作。
文章简单介绍了钢轨母材损伤的原因，分析了钢轨母材超声波探伤方法，同时针对超声波探伤方法应用优化策略展开了研究。
关键词：钢轨母材；超声波探伤；方法1钢轨母材损伤原因分析作为轨道交通的基础设施，钢轨的质量与安全尤为重要，对轨道交通的运行效率有着重要的影响。
钢轨母材损伤是指在钢轨生产、运输以及使用等环节中，对钢轨的强韧性有一定影响的缺陷。
首先，钢轨在生产过程中，需要经过轧制等工艺处理，容易产生轧痕、结疤等缺陷，从而严重影响钢轨的强韧性能，致使钢轨在实际使用中容易产生断裂、掉块等缺陷。
其次，在运输和服役过程中，由于轮载、温度以及锈蚀等因素的影响，会导致轨道表面和内部产生应力集中现象，从而发生过塑性变形等情况，进而加剧轨道裂纹和磨耗。
最后，由于钢轨焊接质量差、温度不合理以及应力过大等原因影响，会引起钢轨焊缝结构发生变化，甚至会产生残余应力，从而导致钢轨的整体稳定性受到影响，尤其是在铝热焊、小气压焊时，因焊接技术不合格，或者操作规范性不足等原因，极易引起钢轨母材损伤问题。
2钢轨母材超声波探伤方法研究2.1探伤方法伴随着国家综合实力的日益增强，铁路建设事业也呈现出蓬勃发展的态势。
随着车重的不断增加，车速的不断提高，列车轨道的磨损问题日渐加剧，如果得不到及时的维修和处理，将会引起一系列的风险事故。
所以，更应将钢轨母材检测和分析列为铁路工作中的一个重要环节。
在对母材进行检测时，必须要有精确的仪器和方法，否则难以对其进行准确检测。
目前常用的方法主要包括在线探伤与在役探伤等，其中，前者指的是从轨道上采集一定的钢轨试样，并利用自动传送装置将其送至检测显示器下。
钢轨焊缝超声波探伤方法的研究与应用
钢轨焊缝超声波探伤方法的研究与应用李东侠;张大勇【摘要】This paper illustrates the methods of rail welding-seam detecting by using universal digital flaw detector in Harbin-Changchun Railway in recent years. It also amplifies the methods of flaw detecting in railheads, rail webs and rail bases from 4 aspects including detecting scanning, normal echo showing, defect echo showing, defect location and quantification. Besides, this paper also introduces the methods of flaw detecting in some special sections such as the damage in rail jaw, crescent damage in rail base and downward inclined damage in arc area between rail web and rail base etc. Practical flaw detecting indicates that using the universal digital flaw detectors to detect rail welding-seams not only can detect and scan welding seam and thermal effect effectively but also can cover the shortage of blind zones of the special flaw detectors which only are used for welding seam.%介绍哈(尔滨)长(春)线几年来采用数字式通用探伤仪进行钢轨焊缝探伤的方法,从探伤扫查、正常回波显示、缺陷回波显示、缺陷定位定量等4个方面详述了轨头、轨腰、轨底3个探伤区域的探伤方法,并介绍轨颚伤损、轨底月牙形伤损、轨腰与轨底圆弧区斜向下伤损等特殊部位的探伤方法.实际探伤作业表明,用数字式通用探伤仪进行钢轨焊缝探伤,能够有效地探伤扫查焊缝及热影响,弥补焊缝专用探伤仪存在盲区的不足.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P27-30)【关键词】钢轨;焊缝;探伤;方法【作者】李东侠;张大勇【作者单位】吉林铁道职业技术学院,吉林 132001;沈阳铁路局长春工务段,长春130012【正文语种】中文【中图分类】U213.4+3近年来，在铁路发生的断轨事故中，有近2/3的断轨事故是发生在焊缝及热影响区部位，钢轨焊缝探伤已经引起探伤人员足够的重视。
超声波钢轨探伤的工作原理及应用研究
超声波钢轨探伤的工作原理及应用研究一引言我们在选购西瓜的时候会用手拍打西瓜外皮，听其发出的声响以及凭拍打的手感，大致判断西瓜的生熟，这可谓最早的“无损检测”的手段了。
现如今，超声波探伤作为无损检测中的明星，是钢轨上线运营后内部质量监测的唯一手段。
随着广州地铁开通里程的不断增长，运输密度不断的提高，对钢轨使用状态的要求也是极端的严格。
要监控这不断发展的轨道交通线路钢轨内部质量，就得不断提高改进钢轨探伤技术，开发应用先进探伤设备。
介于超声波探伤的优越性，我们有必要对其原理及具体工作内容进行了解。
二超声波探伤的基本原理及探伤仪器的构造2.1超声波探伤的基本原理能引起人听觉反应的声波频率范围是20Hz到20kHz，频率低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的稱为超声波。
声波是机械波，波的频率越高，传播的直线性越好。
超声波易于在固体中传播，遇到两种不同介质形成的界面时遵循反射原理直线反射回来。
探伤仪用配备的探头与工件良好的接触，向工件内部发射超声波，并接收声波遇到工件界面或缺陷反射回来的回波，回波被转换成电信号，在仪器显示屏上以图像显示出来，根据超声波在介质中的传播速度和探头发射到接收这一段时间，可以定位出缺陷的位置。
工件的缺陷越大，其反射回来的声波能量也越大，通过图像的回波情况可以知道缺陷的大小。
探头表面使用了一类特殊的晶体，该晶体在交变拉压应力作用下，其表面会产生交变电压。
这种效应被称为压电效应。
能产生压电效应的晶体就叫压电晶体。
反过来，压电晶体材料受到交变电压的作用时产生交变应变的现象则称为逆压电效应。
2.2探伤仪探头结构探头与工件接触的一面装有压电晶片，探伤仪内的高频电脉冲发射电路通过探头向晶片发出高频脉冲电压，与工件接触的晶片向工件发射相同频率的超声波；探头接收到超声波时，压电晶片发生正压电效应，探头产生相同频率的脉冲电压，电压经过放大等处理，即可在显示屏显示出反射波形图。
常用的探头有直探头和斜探头。
城市轨道交通钢轨的超声波检测技术研究与应用
城市轨道交通钢轨的超声波检测技术研究与应用引言随着城市轨道交通的快速发展和扩张，保障铁轨运行安全和稳定性成为了关键问题。
钢轨作为铁路交通运行的基础设施之一，其质量和完整性对乘客的出行安全至关重要。
因此，城市轨道交通钢轨的超声波检测技术应运而生，成为保障铁轨运行安全以及提高运输效率的重要手段。
一、超声波检测技术的原理及特点1. 原理超声波检测技术以超声波在材料中传播并与内部缺陷产生反射、散射、折射等现象为基础。
利用超声波传播速度和被检测材料中缺陷的反射、散射特性，可以判断缺陷的位置、类型、大小等相关信息。
2. 特点超声波检测技术具有无损检测、高灵敏度、高精度和实时性等特点。
通过超声波检测，可以对钢轨的内部缺陷进行精确的定位和评估，确保铁路运行安全。
二、钢轨超声波检测技术的应用1. 缺陷检测和评估钢轨在长期使用过程中容易出现疲劳裂纹、焊接处缺陷等问题。
超声波检测技术可以对钢轨进行全面检测，及时发现并评估潜在缺陷，为维修和更换提供依据。
2. 动态检测城市轨道交通的运行速度较快，要求钢轨具备良好的稳定性和承载力。
超声波检测技术能够对钢轨进行动态检测，实时监测钢轨的健康状况，从而预防和减少钢轨在使用过程中的故障，确保铁路运行的安全和效率。
3. 监测轨道变形城市轨道交通的车辆经过钢轨时会产生较大的载荷，长期累积可能导致钢轨变形。
超声波检测技术可以监测钢轨的变形情况，及时发现并采取相应的调整措施，保证铁路运行的平稳性和舒适性。
4. 提高运输效率超声波检测技术的应用可以提高城市轨道交通的运输效率。
通过对钢轨进行定期检测和评估，可以合理安排维修计划，及时修复潜在缺陷，减少因维修工作而导致的运输中断时间，提高轨道交通系统的稳定性和可靠性。
三、超声波检测技术的进展与挑战1. 技术进展目前，城市轨道交通钢轨的超声波检测技术已经取得了一定的突破。
超声波探头的材料和结构设计、信号处理算法的优化以及数据分析技术的提升等都为超声波检测提供了更好的工具和方法。
钢轨焊缝超声波探伤讲稿PPT课件
通过建立完善的质控体系，对探伤过程和结果进行监控和记录，及时 发现并纠正问题，确保探伤结果的准确性。
06
总结与展望
钢轨焊缝超声波探伤的总结
超声波探伤技术原理
超声波探伤技术利用超声波在物质中的传播和反射特性，检测材料内部是否存在缺陷或异 常。在钢轨焊缝的检测中，超声波探伤技术具有无损、高效、准确的优点。
采用最先进的超声波探伤仪，结合高速移动 检测技术。
探伤过程
在列车运行期间，对钢轨焊缝进行实时检测， 记录并分析异常回波。
检测结果
成功发现一处潜在的裂纹并及时进行了处理， 确保了高速铁路的安全运营。
05
钢轨焊缝超声波探伤的 挑战与解决方案
探伤过程中的干扰因素
噪声干扰
由于探伤过程中存在各种噪声，如机械振动、电磁干扰等，这些 噪声可能会掩盖或混淆缺陷信号，影响探伤结果的准确性。
供更加可靠的保障。
02
钢轨焊缝超声波探伤原 理
超声波的产生与传播
超声波的产生
通过高频电场和磁场交替作用，在压电晶体上产生机械振动，从而产生超声波。
超声波的传播
超声波在固体、液体和气体中传播时，会因介质的特性而发生折射、反射和散 射。
超声波的反射与折射
反射
当超声波遇到不同介质界面时，部分声波能量会反射回原介 质，其余声波能量继续传播。
特点
具有高灵敏度、高分辨率和高可靠性 ，能够快速准确地检测出钢轨焊缝内 部的裂纹、气孔、夹杂等缺陷，为保 障铁路运输安全提供有力支持。
超声波探伤的重要性
01
确保钢轨焊缝质量
超声波探伤能够检测出焊缝内部的缺陷，及时发现并处理，有效保证钢
轨焊缝的质量，防止因焊缝质量问题导致的安全事故。
地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法的研究
地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法的研究摘要：城市轨道交通中钢轨焊点的质量，对整个线路的质量以及行车安全有着直接的影响。
随着我国城市的快速发展，出行需求增加，地铁现已成为了人民群众日常出行广泛选择的交通工具之一。
地铁为轨道交通工具，钢轨的焊接质量和焊接水平能够直接影响地铁的正常运转。
因此本文针对地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法进行深入的研究与分析，应用该方法能够针对钢轨焊点多种类型伤损问题进行及时的定位与判断，消除线路存在的安全隐患，保证线路始终处于良好状态。
因此，对地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法的研究，将助力地铁钢轨焊点伤损情况的判别与检测能力提升。
关键词：地铁；钢轨；焊点伤损；超声波探伤方法引言：超声波探伤技术主要应用超声波作为媒介，让其深入金属材质内部，进而对金属材件内部存在的各类裂纹、砂眼、气孔等多种类型的问题和伤损情况进行精准有效的判断与定位。
应用超声波探伤方法进行钢轨焊点的伤损探测和伤损类型精准识别，对于我国地铁钢轨的焊接技术水平提升以及地铁工程项目建设发展而言，有较强的实用意义和价值。
1 超声波探伤技术分析1.1 技术概述超声波探伤技术主要指的是应用超声波探测仪，向目标金属物的内部发射超声波，随后接收超声波，着重分析超声波在该目标金属物内部不同截面所发生的反射情况，进而有效判断目标金属内部是否出现伤损。
超声波探伤技术为无损伤的探伤技术方法之一，在实际应用过程中，相关操作人员只需要对超声波探测仪的探头进行控制，应用超声波探测仪在目标金属物表面发送超声波束，让超声波在目标金属物的内部进行反射，如果内部存在缺陷问题超声波束，一经接触则会产生不同类型的反射波，此时相关操作人员只需要观察超声波在显示器中波形的反馈情况和变化情况，就可以有效鉴别和判断目标金属内部是否存在缺陷或大小不一的问题，提高探伤技术的应用水平。
正因如此，超声波探测仪在我国工业领域中被广泛应用作为无损伤的探测仪之一，超声波探测仪应用过程中更加简便快捷，同时在对目标金属物或工件内部损伤缺陷的判断更加精准，因此在实际工程和实验室等多个领域中，超声波探伤技术被越发广泛的应用。
钢轨母材超声波探伤方法探讨研究
钢轨母材超声波探伤方法探讨研究摘要：随着社会经济不断发展下，我国铁路工程的建筑建设也出现了较大变化，轨道铺设作为铁路工程施工的一部分。
轨道铺设过程中的钢轨母材质量应该严格的把关，因为使用过程中的钢轨出现不同程度磨损、裂缝的问题，我们必须开展定期的检测。
本文主要基于作者实际工作经验，简要的分析钢轨母材的超声波探伤方法，希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：钢轨母材；超声波；探伤方法前言：在我国国民综合实力不断提升下，我国铁路工程建设事业也出现了较大变化。
人流量加大，促使我国的交通运输工具更多，每天往返次数也在不断的增多。
车重量的增加和速度不断提升等，使得车轨的磨损产生加重，如果说不能及时对其进行检修、处理，极易出现安全事故的问题。
所以，在钢轨母材探伤检测过程中，我们必须将其作为铁路工程施工重点，保证探测结果的精准性。
1 在线探伤方法的分析1.1 在线钢轨的探伤检测定义在线钢轨探伤的检查主要是抽取钢轨的试样，在经过自动化传送装置到检测显示器下，钢轨的试验在就位后，用水作为媒介把各个检测探头和钢轨实施连接。
钢轨的脉冲信号主要是被检测设备转变成电信号，反馈到显示器终端，经过一系列的数据分析，显示器显示出波段走向，进而积极的判定出缺陷位置。
钢轨工厂制作过程中，通常会存在着杂质掺加，严重的影响到整体性能，钢轨制造的缺陷包含了钢轨被折叠、刮花、裂缝等缺陷，而内部结构若是疏松基于出现气泡裂缝的问题，在低倍显微镜的观测下能够发现。
1.2 在线探伤方法依据国家有关规范要求分析得知，在工厂的制造钢轨通常需要严格地检验程序，在合格后便可出厂，对钢轨的质量进行检查，我国有一个专门标准，其标准要求对每个钢轨不进行抽样，从前之后的部位实施检测。
1.3 钢轨各部位的探伤缺陷比重分析在近些年来，我国就钢轨的探伤部位分布实施系统性记录，钢轨原材料主要是钢材，钢材至冶炼过程中，所出现的液相穴比较长，所以在钢材液体的凝固则是出现在低温状态下收缩。
钢轨焊缝超声波探伤方法的应用研究
钢轨焊缝超声波探伤方法的应用研究【摘要】超声波检测属于一种无损检测方式，广泛应用于材料和产品检测过程中。
实现轨焊缝探伤作业标准化，有利于加强钢轨探伤工作，使探伤质量得以提升，避免发生断轨问题，保障行车过程的安全性。
不断提高列车速度和轴重以及密度之后，也开始提早和加快发生缺陷，极大的威胁到运输安全，因此提高了钢轨焊缝探伤仪器要求。
本文主要分析了钢轨焊缝超声波探伤方法的应用，对于实际工作起到参考作用。
关键词：钢轨焊缝；超声波探伤方法；应用措施近2/3的断轨事故是由焊缝和热影响区造成的，因此突出了钢轨焊缝探伤工作的重要性。
钢轨焊缝缺陷检测与常规检测相比难度较大，其原因主要有两点：一是使用的仪器与检测手段存在本质差异，二是焊接缺陷遍及全截面，而且二者利用的设备和方法具有就较大的差异性；二是由于焊缝表面存在光斑、灰点、过烧、夹渣等情况，这些问题有的是因为焊接操作引发的，有的是在使用过程中产生的，而且不同的缺陷具有不同的形状，因此增加了分辨和检测的难度。
为了及时发现钢轨焊缝问题，需要采取合适的探伤方式，因此突出了钢轨焊缝超声波探伤方法的重要性。
一、概述焊缝探伤方法的选择以为内钢轨焊缝探伤定位工作具有较大的难度，因此在焊缝检测过程中需要选择合适的焊缝探伤方法，但是针对当前的钢轨焊缝探伤方法缺乏尚未建立统一的标准。
针对某工务段线路，探伤区主要包括焊缝热影响区的轨头和轨腰以及轨底脚等区域，选用不同的角度探头进行探伤活动。
在轨头区域利用K2.5探头，同时利用0°探头发挥出检查辅助的作用。
检测轨腰斜裂纹和面积状、体积状缺陷检测过程中利用K2探头。
在轨底脚区域检测过程中利用K2和K2.5探头，规避发生漏检的情况。
在现场操作和运用过程中获得显著的效果，并且总结了工作经验。
但是焊轨质量存在波动性，不断增加爱了缺陷种类，而且出现的位置没有规律，这也在一定程度上增加了上述探测方法的不足。
在钢轨焊缝探伤过程中可以利用钢轨焊缝探伤仪，可以实现全断面的探伤，但是在实际应用过程中也存在以下问题：1.该仪器使用过程中存在盲区，例如轨头下颚圆弧区和轨腰以及轨脚过渡圆弧面等，而且很难检颚部疲劳上。
超声波技术在高铁钢轨焊缝探伤中的应用
设备管理与维修2019翼1（上）超声波技术在高铁钢轨焊缝探伤中的应用李金川（航宇救生装备有限公司，湖北襄樊441000）摘要：超声波技术是无损检测技术的主要手段之一，广泛应用于高铁钢轨焊缝检测中。
钢轨铝热焊焊缝超声探伤利用超声波原理，探头向钢轨内部发射声波，接收声波遇到钢轨内部组织或缺陷反射回波，通过分析回波，得出被检测钢轨焊缝损伤情况。
关键词：声波技术；高铁钢轨；焊缝探伤中图分类号：U213.43文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.01.830引言频率跃20kHz 的机械波是超声波。
超声波具有方向性集中，加速度大等特点，在不同的媒质界面，超声波的大部分能量会被反射。
超声波具有穿透力强的特点，几乎可以在任何物体中传播。
钢轨焊缝质量直接关系着铁路运输安全，焊接工艺操作失误等原因引起的焊缝缺陷，需利用无损检测方法及时检测，超声波检测是一种有效的检测方式。
近年来，超声相控阵检测技术在工业领域取得到良好应用，应用于钢轨焊缝检测可提高检测效率，超声相控阵束聚焦能量强，可避免常规超声检测中出现的漏检情况。
利用超声波探伤仪进行钢轨铝热焊焊缝探伤时，遇到钢轨内缺陷会发生相互作用，产生衍射波，从而检测出其中缺陷。
通常采用纵斜波探头进行探伤检测，衍射信号更易被探头接收。
1高速铁路钢轨铝热焊探伤高速铁路钢轨焊接主要有闪光焊、气压焊、铝热焊和电弧焊4种方法：闪光焊主要用于厂焊和基地焊；移动闪光焊和移动气压焊用于单元轨节现场焊；铝热焊和电弧焊用于现场锁定焊、大修换轨和道岔焊接。
闪光焊焊接接头质量和生产效率最佳，相对于闪光焊，气压焊在单元轨节焊接中成本优势明显。
铝热焊和电弧焊属于钢轨原位焊接，铝热焊操作简单灵活，应用范围广，但焊接接头综合性能较差。
电弧焊在日本应用广泛，中国正在开展全自动钢轨窄间隙电弧焊设备的研究开发和应用试验。
由于铝热焊在高速铁路钢轨焊接中应用广泛且焊接接头综合性能较弱，因此需要加强对铝热焊焊缝的检测。
钢轨配件的超声波检测技术研究
钢轨配件的超声波检测技术研究摘要：钢轨作为铁路线上重要的组成部分，其安全性和可靠性对于铁路运输的正常运行至关重要。
超声波检测技术作为一种无损检测方法，已经广泛应用于钢轨配件的检测和评估中。
本文将对钢轨配件的超声波检测技术进行系统的研究，包括超声波基本原理、检测方法、仪器设备以及应用案例等方面的内容。
1. 引言随着铁路运输的快速发展，对于钢轨配件的安全性和可靠性要求也越来越高。
而钢轨因为长期受到环境和负荷的影响，会出现各种缺陷或损伤，如裂纹、疲劳等。
这些缺陷或损伤如果不及时发现和修复，会对铁路运输造成严重的安全隐患。
因此，研究钢轨配件的超声波检测技术对于确保铁路运输的安全性具有重要意义。
2. 超声波基本原理超声波是指频率高于人耳可听到的声音的声波。
它具有穿透性强、传播距离远、对材料无损伤等特点，因此被广泛应用于无损检测领域。
超声波检测的原理是利用超声波在材料中传播时的反射、透射、散射等现象，结合接收到的声波信号来判断材料中的缺陷情况。
3. 超声波检测方法针对钢轨配件的超声波检测，常用的方法主要有传统超声波检测和相控阵超声波检测两种。
3.1 传统超声波检测传统超声波检测是指利用超声波在材料中传播时的反射信号来检测材料的缺陷。
这种方法适用于对材料表面难以观察到的缺陷，如内部缺陷、裂纹等。
它主要通过超声波发射器发射超声波，并由接收器接收反射的超声波信号，通过分析接收到的信号来确定材料内部的缺陷位置和尺寸。
3.2 相控阵超声波检测相控阵超声波检测是相对传统超声波检测而言的一种较新的技术。
它利用多个发射探头和接收探头组成的阵列，通过控制每个探头的发射和接收时间，实现不同方向的超声波束的发射和接收。
相控阵超声波检测可以实现对钢轨配件的全面扫描，并且可以通过图像处理技术生成高分辨率的超声图像，用于评估钢轨配件的缺陷情况。
4. 仪器设备钢轨配件的超声波检测需要使用特定的仪器设备。
常见的仪器设备包括超声波发射器、接收器、探头、放大器、计算机等。
钢轨及焊缝超声波探伤技术分析
钢轨及焊缝超声波探伤技术分析发布时间：2022-10-22T10:21:56.330Z 来源：《科学与技术》2022年12期作者：侯超[导读] 断轨事故是铁路事故中最严重的事故之一侯超西安市轨道交通集团有限公司运营分公司，陕西西安710100摘要：断轨事故是铁路事故中最严重的事故之一，严重威胁到乘客生命财产安全。
近几年发生的断轨事故，多数是由于钢轨焊缝出现问题导致的，故而针对钢轨焊缝的探伤工作，成为铁路探伤人员的工作重点内容。
超声探伤技术作为无损探伤的重要组成部分，可在不损伤受检物体的基础上，对其内部缺陷进行精准的检测，且与光波、电波相比，超声波可穿过的介质更多且会于截面处反射。
关键词：钢轨焊缝；超声波探伤；技术分析引言目前，钢轨焊缝主要有接触焊、气压焊和铝热焊三种不同的焊接方式。
在焊接过程中，由于受到焊接方法工艺和材质等多种原因的影响，焊接中往往还会产生危害性问题。
在实际使用过程中，焊接中往往还会形成疲劳伤损，甚至疲劳断裂。
钢轨焊接接头的内在品质、直接关乎着运输的安全性，但钢轨焊接接头与其他焊接接头相比，因为受钢轨材料、焊接工序、焊接技术等的影响，而产生焊接问题也是在所难免的。
在实际运用过程中，这种问题如果不被有效检出发展下去，很有可能出现铁轨破坏，甚至交通运输中断的重大事件。
因此，超声波探伤能有效实现对钢轨的无声探伤，从而保障了铁路的运输安全。
一、超声波探伤技术概述（一）超声波探伤技术原理超声波检测技术具有装置简便、敏感度高、测量速度快，以及穿透力强等优点。
超声波探伤所使用的机理大致包括了透射与反射两类，在实际操作中，探伤员通过超声波探测器把超声波传播到被测物中，而超声波在物质中的传递过程中，如果出现了缺口或边缘就会引起反射，探伤人员依据对回收的超声波波形分析，就可以准确判断受测物体的内部情况。
（二）超声波探伤技术分类超声波探伤技术包括多种方法，如穿透法、接触法、脉冲反射法等，属于不同的分类，其主要以下几点进行分类。
地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法研究
地铁钢轨焊点伤损超声波探伤方法研究摘要：随着社会经济不断发展，我国城市现代化建设发展迅速，地铁这一新型交通形式，在现代城市得到了越来越广泛的应用，极大地提高城市的交通运输能力，方便了人们的出行和生活。
地铁作为一种轨道交通工具，对于钢轨焊接质量有着极高且严苛的标准要求，并且这一质量要求直接影响着地铁的运行性能和安全，如地铁钢轨存在焊接伤损问题，就会给地铁运营埋下巨大的质量隐患和安全隐患。
超声波探伤是一种新型的无损探伤技术，具有无损伤、便捷、精确等应用优势，可对工件内部气孔、裂纹、砂眼等多种伤损情况进行判断、检测和定位。
笔者即从超声波探伤技术入手，就其在地铁钢轨焊点伤损探伤中的应用方法，发表几点看法，以供相关人员参考。
关键词：地铁钢轨；焊点伤损；超声波探伤；方法研究超声波探伤具体是指借助超声波深入金属材质内部，通过检测超声波由一截面进入另一截面反射发生情况的方式，对工件内部缺陷进行判断、分析、定位的一种新型无损伤探伤技术。
与传统探伤技术相比，超声波探伤主要具有无损伤、操作便捷、探伤精准等特点，可实现对裂纹、气孔、砂眼等多种工件内部伤损情况的科学判断。
近几年，我国城市地铁轨道工程建设发展迅速，促进城市地铁进一步普及和应用的同时，对于地铁钢轨焊接施工质量，提出了更高、更新，且更为严苛的要求。
但就我国当前的地铁钢轨焊接工程来看，其信号连接线部分仍普遍存在着轨底角损伤的问题，并且使用常规性探伤技术和方法，很难发展这一问题。
本文即围绕超声波探伤技术，就其在地铁钢轨焊点探伤中的应用方法，进行了分析和探讨，具体内容如下：一、超声波探伤技术概述超声波探伤技术具体是指借助相关探测仪器向目标金属内部发射超声波，并回收该超声波，通过分析超声波在金属体内部不同截面的反射发生情况的方式，判断金属工件内部伤损情况的一种无损伤探伤技术。
就超声波探伤实践而言，操作人员需控制探头由工件表面将超声波束发射至金属内部，如金属工件内部存在缺陷，该超声波束就会在接触缺陷和零件地面的同时，分别产生不同的反射波，操作人员只要观察显示器中超声波脉冲波形的变化情况，即可完成对工件内部缺陷位置、大小等信息，进行分析和判断，如图一所示。
钢轨焊缝探伤方法探讨
钢轨焊缝探伤方法探讨
钢轨焊缝探伤是一种重要的无损检测方法，用于检测焊缝是否存在缺陷，保证铁路线路的
安全运行。
常见的钢轨焊缝探伤方法有以下几种：
1. 超声波探伤：利用超声波在材料中传播的原理，通过检测超声波反射和衍射来判断焊缝是否
存在裂缝、渗透等缺陷。
这种方法具有分辨力高、灵敏度好的特点，可以对焊缝进行全面探测。
2. 磁粉探伤：利用磁粉吸附在焊缝表面的原理，通过施加磁场产生的磁力线的分布变化来判断
焊缝是否存在裂缝、孔隙等缺陷。
这种方法操作简单、适用范围广，但只能检测表面缺陷，对
于深部缺陷探测效果有限。
3. X射线探伤：利用X射线在材料中的衰减规律，通过检测射线透射和散射来判断焊缝是否存在缺陷。
这种方法具有穿透力强、能够检测到深部缺陷的特点，但需要专门的设备和防护措施。
4. 热红外探伤：利用物体发出的红外辐射来检测焊缝表面的温度分布，从而判断是否存在缺陷。
这种方法操作简单、实时性好，但只能检测表面缺陷和热应力引起的裂纹。
以上是常见的钢轨焊缝探伤方法，根据具体情况选择合适的方法来进行探测，有助于提高焊缝
质量和铁路的安全性能。
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钢轨接触焊焊缝超声波自动化探伤技术研究
发表时间：2020-01-07T15:45:30.223Z 来源：《科技新时代》2019年11期作者：李晓东
[导读] 本文详细介绍了一种钢轨接触焊焊缝超声波自动化探伤技术，在介绍探伤系统的构成以及技术特征之后，研究了该技术关键技术路径，论证了该技术在钢轨接触焊焊缝探伤中具有显著技术优势。
李晓东中国铁路呼和浩特局集团有限公司焊轨段内蒙古自治区呼和浩特市呼市邮编010000
摘要：本文详细介绍了一种钢轨接触焊焊缝超声波自动化探伤技术，在介绍探伤系统的构成以及技术特征之后，研究了该技术关键技术路径，论证了该技术在钢轨接触焊焊缝探伤中具有显著技术优势。
关键词：钢轨接触焊焊缝；超声波自动化探伤；低频应力
前言：目前在我国的铁路项目建设期间，无缝线路的长钢轨主要采用闪光焊接的方法，多数研究发现，受焊接规范、钢轨化学特征等因素影响，钢轨焊接期间不可避免的出现焊接缺陷，这个缺陷在各种应力的作用下逐渐扩大，可能成为造成断裂等严重事件发生的重要因素，所以值得关注。
1.自动化探伤系统分析
1.1自动化探伤系统的构成与功能
钢轨焊缝的超声波自动化探伤系统主要分为硬件与软件两个部分，其中硬件设备主要包括专用组合探头、计算机接口、高速采集器、多通道超声波探伤仪等；而软件部分，则是围绕系统的功能模块所提出的各种功能软件，包括超声波识别软件、数据库、数据编辑软件等。
在自动化探伤系统应用期间，常见的内部缺陷主要集中为：（1）灰斑。
灰斑是在焊缝内形成的一种特殊夹杂物，造成这一问题的主要原因是焊接时间短、次级电压高，在连续的闪光作用以及顶端力减小等原因所造成的，受灰斑影响，钢轨焊缝的韧性与疲劳强度显著下降，因此容易出现断裂等问题[1]。
（2）光斑。
光斑属于未焊透性缺陷，造成这一缺陷的主要原因是加热温度不均匀或者顶断力不足等，造成接触面出现了化学性或者物理的不连续，最终出现了此类缺陷。
（3）过烧。
过烧的主要原因就是局部加热温度过高，尤其是钢轨在加热到某一温度时，会造成MnS等物质在奥氏体沉淀，并且随着温度进一步升高，会导致晶界间出现液态金属，冷却后与铁等物质形成了夹杂物，最终演变为体积形态缺陷。
针对上述故障，都可以直接通过超声自动化探伤系统做有效识别，保证了数据的处理效果。
1.2自动化探伤系统的技术原理
焊缝结构是钢轨常见的易损部位，热焊接是一种常见的焊接方法，在正常的焊接施工阶段，应力波会在钢轨的介质中传播，但是在这个应力传播阶段，正常的接缝与故障接缝之间的连接效果存在差异，超声波自动化探伤系统能够以超声波为介质，根据超声反馈的结果来识别钢轨接触焊缝情况，此时存在质量故障与无质量故障的焊缝数据存在差异。
2.钢轨接触焊焊缝超声波自动化探伤关键技术
2.1探头设计
从前文介绍技术原理来看，该技术的关键就是要通过超声技术对钢轨的接触缝进行探查，这就决定了探头是整个技术的关键点[2]。
在本次研究中采用了k式的探头工艺，通过接收的缺陷反射能量变化完成探伤，在探伤的数据识别阶段，缺陷镜反射能力的大小受探头k值影响，所以在探头设计期间需要通过k值来讲探头的缺陷镜反射能力控制在理想水平下，这样才能最大程度上保证数据检测质量。
在探头设计期间，考虑到钢轨的几何尺寸总是要大于轨底宽度，所以探头的设计上需要认识到轨头探头、轨底探头在自动化检测中存在的技术特征——具有相同的声程，所以探头设计的k值应该考虑轨底等因素影响，合理选择，这样才能确保探头可以对整个区域进行探查。
同时在探头的设计上还应该考虑凸出量边缘与缺陷反射之间的差异，数据的处理过程应根据兼顾分辨率要求，正常情况下k值的设计应大于等于1.5，这样才能基本满足整个钢轨接缝自动探伤的技术要求。
2.2超声波低频应力的检测
钢轨在实际上属于一种不规则的几何体，再加之钢轨接触焊焊缝本身的结构要求明显区别于正常的钢轨，这将会导致部分模态的超声波在钢轨内部传播过程中出现频散等问题，这一情况会直接影响最终的数据处理结果，甚至系统无法分辨出其中的损伤。
所以在超声波自动化探伤技术中，应该了解钢轨中超声波的频散关系，这也是整个数据处理阶段必须要处理的问题。
而根据钢轨接触焊焊缝的频散曲线可以发现，在特定的频率内，超声波会从纵向延伸并表现出理想的延伸效果，此时为了实现更有效的数据处理，应该确保探头与钢轨表面之间具有良好的声耦合特性，并能够保持着平稳的超声波低频应力检测，这样才能满足大部分情况下的超声识别要求。
因此在本次设计中，不仅对探头施加很定的压力，还在超声数据识别阶段采用了水膜耦合的设计方法，希望通过这种耦合模式来最大程度上保证超声波的检测结果。
在检测阶段，关注声耦合的状态监控，通过设置多个k值探头形成的一体化探头来实现对钢轨各项超声波数据检测。
2.3调整基线
在超声波自动化检测阶段，为了可以更好的适应数据处理结果，一般在轨底与轨头的探头k值之后，使用探伤法需要对整个焊接面进行探查，保证两组探头的入射点能够均匀分布在距离焊缝约1/2位置的轨底平面上，而这个平面就是本文所提出的“基准面”。
而在设计期间不仅要达到该条件，要严格控制探头入射点与前沿之间的距离，也能适应机械装置的运行要求，所以在实施阶段需要通过两组0°的探头来直接检测超声波的数据，这样才能保证数据处理效果。
2.4损伤指标的构建
当钢轨接缝位置出现损伤的情况下，损伤点周围的超声波峰值会出现明显的数据变化，而为了能够量化这种变化情况，本文提出了一种损伤指标，通过该指标能够测量不同情况下损伤情况，其中的关系式为：。